一、山洪风险评估工作流程

1、收集资料

(1)地理信息数据

为了真实反映山洪沟的河道状况，应当获取1:10000的基础地理信息数据。在这些基础地理信息数据中主要使用以下图层：

① 矢量数据

行政边界(bou_co.shp)：以县为单元的面状文件，用于绘制服务产品；

水系(hyd_ln.shp)：线状水系文件，用于提取山洪沟流域；

居民点(res_py.shp)：以村为单元的面状文件，主要用于隐患点分析；

建筑物(bui_py.shp)：以居民地建筑物为单元的面状文件，主要用于隐患点分析；

土地利用类型(lan_py.shp)：面状文件，主要用于模型参数计算；

铁路(rai_ln.shp)：线状铁路，主要用于隐患点分析；

公路(roa_ln.shp)：线状公路，主要用于隐患点分析。

② 栅格数据

DEM数据：用于水文模型和淹没模型的模拟以及隐患点海拔高度的提取。

(2)隐患点数据

通过实地考察获取隐患点数据是非常关键的环节。

隐患点的位置(经度、纬度为度分秒格式)、高程、洪水淹没进程，特别是洪水时间和淹没水深、影响人口、社会经济状况、灾情等，是调整淹没模型参数和模拟检验的重要参考依据。具体参见《暴雨洪涝灾害风险普查技术规范2013年》及《山洪灾害实地调查指南》。

(3)水文数据

如果山洪沟内有水文站或自动水位站，应当收集流域水文站暴雨过程逐时水位、流量资料、降水资料，建立水位-流量关系曲线、雨量-水位关系曲线。

(4)气象数据

收集流域境内及周围雨量站暴雨过程逐时降水资料、雷达估算流域逐时面雨量。

2、数据处理

(1)对收集资料进行检查、核实和整合；

(2)提取流域边界，确定研究范围，流域边界的提取方法参见附录1；

(3)确定流域面雨量算法，形成逐小时面雨量时间序列，面雨量计算方法参见附录2。

3、选择分析方法

根据所收集的资料情况选择分析方法，包括统计法、模型法和类比法三种，详见8.2。

4、确定雨-洪关系

在确定分析方法后，按照不同方法步骤，开展分析计算，建立雨-洪定量关系。

(1)模型法步骤为选择模型→准备输入和验证数据→基于历史水文、实地考察淹没数据率定和验证模型→得到适用于研究区的最优化模型参数→提取洪水淹没进程→建立水位与降水量的定量关系。

(3)统计法步骤为、基于研究区和资料情况确定统计方法→根据所选用方法对资料进行整理→利用历史洪水记录建立水位与降水量的定量关系。

(4)类比法步骤为、通过类比得到与研究流域相似的山洪沟→利用相似山洪沟已确定的模型参数→进行模拟试验→提取洪水淹没进程→建立水位与降水量的定量关系。

5、确定临界(面)雨量指标

利用所建立的雨-洪定量关系，按照山洪等级划分标准，确定不同山洪等级的临界(面)雨量值。

6、承灾体暴露度和脆弱性分析

根据不同等级的致洪临界雨量，绘制相应的淹没图。利用GIS空间分析技术，读取不同淹没水深的各种承灾体数量，就是受洪水影响的承灾体暴露度。

根据山洪过程承灾体受损信息，采用统计方法分析承灾体和洪水水情以及损失之间的关系，建立承灾体的脆弱性曲线。

7、山洪风险评估

根据精细化降水预报，识别山洪临界雨量，达到预警指标发布预警信号。同时根据山洪等级，调取或制作山洪淹没图、不同淹没水深的淹没村落和承灾体暴露度表，根据承灾体脆弱性曲线估算可能的损失，制作风险评估报告。

8、检验优化

通过实际业务服务对临界(面)雨量指标的合理性进行检验评估，并根据检验和实况、反馈信息进行优化完善。

二、山洪风险评估服务应用案例

本节以福建省将乐县为例，阐述2014年5月11-23日强降水过程中，安福口溪和邓坊溪山洪监测预警服务，为解析山洪灾害风险预警实际业务应用提供可参考的思路和方法(张容焱，2015)。

1、山洪监测

2014年5月11-23日福建省将乐县出现入汛以来持续时间最长(13d)的持续性强降水过程，其强度位居1961年以来同期第二位，一体化平台对确定了致洪临界雨量的将乐县安福口溪和邓坊溪山洪沟开展了监测预警(图8.14)。以17日强降水为例，根据降水预报(图8.15)，一体化平台报警5月16日14时将乐县短期预报山洪为四级(蓝色)，5月17日10时临近预报山洪等级为三级(黄色)。14时实时监测显示安福口溪4h累计面雨量达到了四级山洪标准，邓坊溪3h累计面雨量超过三级标准。

图8.14 案例山洪沟(a)行政区划位置、(b)山洪沟流域分布

图8.15 安福口溪和邓坊溪山洪沟(a)5月16日6小时降水预报，(b)5月17日降水实况图

2、山洪预警和风险评估

根据山洪预报和实时监测结果，系统自动搜索山洪等级对应水淹预报图和淹没村落水深表，以全县辖区内发布的山洪预警等级，确定受影响的人口、建筑物、耕地空间分布图和数量(物理暴露度，表8.11的7～9栏)，利用预先制作好的承灾体脆弱性曲线计算可能损失量(表8.11的最后3栏)，形成山洪风险评估报告。

表8.11 将乐县三级山洪风险评估报告

福建省气象局及时联系将乐县气象局，县气象局根据系统的预警结果和评估报告，以短信形式发布简要信息如下：

【山洪预警】2014年5月17日11：30-14：30，将乐县邓坊溪3h面雨量超过52mm，达到三级山洪标准，邓坊村淹没水深可能达到0.6m，中下游乡镇可能受影响，请特别注意防范；5月17日10：30-14：30，将乐县安福口溪4h面雨量超过41mm，达到四级山洪标准，万安镇洪水可能漫堤，影响中下游局部乡镇，请特别注意防范。

3、预警信息发布

将乐县气象局立即将山洪预警信息向县防汛办值班室报告，并向分管领导汇报目前水位情况，通过系统手机短信平台将预警信息发至相应山洪沟的村主任和市防汛办、乡镇相关领导，地方政府、乡、镇和村及时采取了相应的防范措施，迅速组织地方干部巡查排洪排涝隐患点，调集沙袋加高拦河坝，有效减少了经济损失。

4、产品检验

将乐城区2014年17日21时40分开始出现超警戒水位，18日3时40分达到最高洪水位147.49m，超警戒水位0.49m。18日8时水位回落至警戒水位以下；21日傍晚至22日大暴雨天气，将乐城区最高水位150.2m，超警戒水位3.2m。

灾后调查表明，2014年5月17日包括2个山洪沟流域在内的全县9个乡镇的3890亩农作物受灾，757人受灾，直接经济损失986.5万元，无人员伤亡。

灾后将乐县气象局组织人员开展灾区灾情实地调查(表8.12)，根据收集的灾情、水情资料分析，本次过程山洪预警十分成功(表8.13)。但是灾情记载只有全县的灾情信息，没有具体山洪沟受影响承灾体信息，无法检验定量化风险评估的准确性。

表8.12 安福口溪淹没实地考察

表8.13 2014年5月16-17日将乐县山洪监测预警检验